基于小区覆盖模式,宽带无线多媒体可在一定程度上提供融合的广播电视和宽带无线接入业务,这也是与传统蜂窝移动通信系统相兼容的无线网络规划方式,因此,可以考虑与传统2G和3G移动通信系统共站址的运营模式。
1.1.3 大小区混合覆盖模式
大小区混合覆盖模式是宽带无线多媒体系统推荐的无线组网方式,其网络拓扑如图3所示。换言之,就是以地面数字电视系统的大区覆盖模式提供广播电视业务,而以蜂窝小区覆盖模式提供宽带无线接入业务。这样做的好处是:广播电视业务通常是面向区域覆盖的,网络容量不是首要矛盾,以大区基站提供服务既可以避免基站同步、小区切换等开销,又可以有效降低组网和设备成本。
以大小区混合覆盖模式规划无线网络是宽带无线多媒体系统采用的一项新技术,其技术可行性仍需进一步论证,只有经过反复试验才能最终核定。
1.2 物理层关键技术
宽带无线多媒体系统的物理层以多址技术、广播技术和其他增强型技术(如MIMO、AMC等)为基础。
1.2.1 无线帧结构
宽带无线多媒体系统的空口无线帧主要由广电数据和宽带无线接入数据组成,二者以时分复用(TDM)的方式实现整个无线帧的资源复用,如图4所示。宽带无线接入数据又分成上行数据(UL)和下行数据(DL),实现双向通信的时分双工(TDD)方式。
1.2.2 上行多址方案
随着Web2.0时代的来临,传统上下行带宽不对称、上行能力较下行能力为弱的现象即将消失,迫切需要增强和扩展上行多址方案的传输能力。宽带无线多媒体系统采纳FuTURE计划的研究成果广义多载波(GMC)作为上行接入的多址方案,具有与国际同类主流技术相比拟的综合指标,并体现出更为稳健的传输性能。图5给出了宽带无线多媒体系统采用的GMC方案的原理图。
与IEEE 802.16e OFDMA方案相比,GMC方案在付出较小计算和硬件复杂度代价的前提下拥有一定的技术优势:
(1)与OFDMA相比,GMC发射机生成信号的峰均比(PAPR)存在较大优势,达到2~4 dB。
(2)GMC针对发射信号设置了频域保护子带和时域循环前缀,其接收机同步精度需求比OFDMA方案要明显降低。
(3)GMC可有效抑制因远近效应、同步或者功率控制欠佳引起的多址干扰,传输性能比较稳健。
1.2.3 下行多址方案
OFDMA多址技术是当今宽带无线通信领域几乎公认的下行方案第一优选,实现简单,易于集成MIMO等增强技术。经过反复讨论,宽带无线多媒体标准工作组建议沿用这一技术。除此之外,宽带无线多媒体系统还希望吸收FuTURE计划的研究成果统一的多输入多输出(U-MIMO)作为多天线传输部分的解决方案,以有效提升系统和终端的吞吐量,并适度抑制移动信道的衰落效应。图6所示为经典OFDMA方案的发射原理,MIMO传输原理如图7所示。